实验演示:在高探测器噪声下自由空间一维连续变量量子密钥分发

连续变量量子密钥分发(CV-QKD)利用电磁场的正交分量,借助标准电信技术实现实用化量子通信。单维度CV-QKD(UD-CVQKD)通过将调制限制在单一正交分量上简化了实现方案。该工作实验演示了一个在高探测器电子噪声环境(1.4倍散粒噪声单位)下运行的自由空间高斯调制UD-CVQKD系统。系统采用偏振相干态,信号光与本振光在同一空间模式中通过正交偏振共线传播,确保稳定干涉。在不可信探测器(UTD)与可信探测器(TD)两种噪声模型下分析了系统安全性。虽然在UTD模型下未获得正安全密钥率,但TD模型允许在有限调制方差范围内实现安全密钥生成,突显了在高噪声条件下探测器可信度的关键作用。在最佳调制方差11.57处实现了270 kbps的最大安全密钥率。此外,在此类噪声条件下,安全运行需要高透射率(低损耗)信道。该研究证明了UD-CVQKD在实际高电子噪声检测约束下的自由空间实用可行性,并指出探测器电子噪声是实际系统中的关键限制因素。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-05 12:17

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